探討農網改造工程中35kV箱式變電站的建設

陳恢軍

（湖南衡陽電業局，湖南 衡陽421000）

1 農網改造對建站模式的需求

在“兩網一同價”的政策性規定下，供電企業的電網建設和運營成本受到很大的限制，尤其是在農網改造過程中，存在著投資有限、涉及地域廣闊、供電線路過長、建設項目分散等問題。在這種情況下，如何使用有限的資金在短時間內完成農網改造，是供電企業面臨的重大問題。

供電企業目前探討一種新的建設模式，希望既能實現農村電網建設的快速化、標準化，滿足可靠性要求，又能降低建設成本，提高經濟效益。采用箱變模式，把變電站建設這樣一個傳統的工程項目按照成熟的系統集成模式來運作，成為供電企業解決當前問題的方法之一。

按照箱變的建設方式，工程項目的規劃設計管理成為一種完全的系統集成方式，供貨方和使用方的工作內容發生了很大的變化，箱變的供貨方承擔了常規站建設時的大部分工作，從技術組織到產品組裝，從運輸到安裝調試，從工廠試驗到投運試驗等工作都由生產廠家配合供電企業完成，對于作為使用方的供電企業來說，就如同需要某種家電產品，在市場購買回家插上電源即可使用一樣方便，這樣，供電企業可以從大量繁瑣的工作中解脫出來，有更多的精力和時間從事其它工作。

從圖1可以看出采用箱式變電站以后，供電企業的工作量大大減輕，箱式變電站也作為一個成熟的系統集成產品而在變電站建設過程中得到廣泛的應用。

2 箱式變電站的建設

2.1 箱式變電站的特點

從某種意義上講，箱式變電站是一個工程項目系統集成的產品，它之所以得到廣泛的應用，就在于它高度集成了變電站所需的一次高壓設備、二次繼電保護設備、綜合自動化系統、遠動通訊設備、直流電源設備、計量抄表設備、電容補償設備、環境控制設備、事故照明設備，構成了一個完整的變電站系統。箱式變電站在國內的大量使用得益于中國進行的規模巨大的城鄉電網改造，特別是農網改造工程啟動后，箱式變電站的科研開發、生產制造技術及規模等都進入了高速發展期，系統集成技術及制造技術都已經成熟，產品也在實際的運行考驗中不斷地改進和提高，現在箱式變電站產品已經成功地應用于城網、農村10～110kV變(配)電站、廠礦及流動作業用變電站的建設與改造，特別適合于農村電網改造。

2.1.1 技術先進安全可靠

箱體部分采用目前國內領先技術及工藝，側板一般采用非金屬材料或者經過防腐處理，主體框架采用冷軋鋼板與槽鋼以增強整體框架的強度，外漏的鋼構件均采用特殊的防腐處理，能夠保證在設計使用年限內不生銹。箱體內安裝空調及除濕裝置，一次及二次設備運行不受外界自然氣候及外界污染影響，可保證在-40～+55℃的惡劣環境下正常運行。箱變內一次設備采用單元式全封閉高壓開關柜，配置干式變壓器、干式互感器、真空斷路器(配彈簧操作機構)等國內技術成熟、穩定可靠的設備，無裸露帶電部分，為全工況、全絕緣結構，完全能達到零觸電事故，全站可實現無油化運行，安全性高，二次采用微機綜合自動化系統，可實現無人值守方式。

2.1.2 自動化程度高

全站采用綜合自動化系統方式設計，保護裝置采用微機型保護裝置，分散安裝于各個間隔內，后臺監控計算機根據實際情況可以安裝在箱變內實現無人值守，也可以安裝在戶外值班室內實現“有人值守”方式，可以實現全站的“四遙”管理，即遙測、遙信、遙控、遙調，能對箱變內濕度、溫度進行控制和遠方煙霧報警，滿足無人值班的要求，根據需要還可實現圖像遠程監控。

2.1.3 工廠化制造

全站設計時，只需要設計人員根據變電站的實際要求，作出一次主接線圖和箱外設備的設計，就可以選擇廠家來進行箱變的生產和設計工作。箱變內集成的所有設備在工廠內安裝、調試合格后才能送達工地使用，真正實現了變電站建設的工廠化，大大縮短了設計、組織、施工周期。而且現場安裝相當簡單，只需將箱體定位，連接箱體之間的電纜，接入高壓電纜，作傳動試驗。整個變電站從安裝到投運大約只需5～8天的時間，大大縮短了建設工期。

2.1.4 集成方式靈活

箱式變電站由于結構比較緊湊，每個箱體均構成一個獨立的系統。一方面，可以全部采用全箱式箱變，其35kV及10kV設備、保護控制設備全部在箱內安裝;也可采用半箱式箱變，10kV設備、保護控制設備安裝在箱變內，35kV設備安裝在戶外，這種組合方式，特別適用于農網改造中的舊站改造，即原有35kV設備不動，僅安裝一個10kV箱變即可達到無人值守的要求。使用單位可根據實際情況自由組合一些模式，以滿足安全運行的需要。

2.1.5 投資省見效快

箱式變電站較同規模常規變電所減少投資20%～40%，以35kV單主變4000kVA規模變電所計算，土建工程(包括征地費用)箱式變電站要比常規變電所節約100余萬元。若從竣工投產角度分析，保守估計按每站提前4個月投運計算，若平均負荷為2000kW，售電利潤0.10元/kWh，三個月可增加凈利潤60余萬元。從運行角度分析，在箱式變電站中，由于采用的是技術先進、成熟可靠的設備，減少了日常的維護工作量，每年可節約運行維護費用10萬元左右，整體經濟效益十分可觀。

2.1.6 占地面積小

以4000kVA單主變規模變電所為例，建設一座常規35kV變電所，大約需占地3000m2左右，而且需要進行大規模的土建工程。而選用箱式變電站，全箱式即所有設備設在箱體內，占地面積僅為同規模變電所占地面積的1/5。半箱式即除主變及電容在戶外，其它設備設在箱體內，占地面積僅為同規模變電所占地面積的1/3，可充分利用街心、廣場及工廠角隅安裝投產。

2.1.7 外形美觀，易與環境協調

箱變設計充分體現了工業品的簡潔大方，在保證供電可靠性前提下，選擇箱式變電站的外殼組合顏色，與周圍環境協調一致，適應現在越來越高的審美要求。

2.1.8 使用靈活，轉移方便

箱式變電站完成其供電任務后可以完整轉移到另外一個地方移作它用，也可以用作臨時性的工作電源，供大型建筑或道路橋梁長距離施工用電。

2.2 箱式變電站建站的實例

某供電企業三個35kV變電站的箱式變電站模式建站工作。2003年，某供電企業高壓電網建設任務十分繁重，工程技術人員和預算資金大部分都投入到此項工作中，然而作為扶貧項目的農網建設，35kV變電站的建設又是一項迫在眉睫的工作。在當時時間緊迫、資金缺額較大、人員嚴重不足的情況下，某供電公司決定采用箱式變電站的模式建設這三個變電站。由于項目建設之前規劃合理、技術組織和項目管理得當，箱式變電站的生產廠家負責箱變生產直至就位和箱變內全部接線與保護通道測試，全站技術工作完成較快，上述三個變電站已于2003年底順利投產。

從三個變電站建設的過程來看，這三個變電站的建設均采用市場上成熟的變電站系統集成產品，大大減輕了供電企業的工作負擔，縮短了整個設計、組織、安裝工期，節省了投資，建成后整個變電站布局合理，體現了箱式變電站在農網建設中的積極作用。下面就三個變電站按常規建設與采用箱式變電站模式建設作一經濟對比，如表1所示。

從表1可以看出，采用箱式變電站建設模式，對某變電站這種規模的變電站，不僅縮短了建設工期，而且可節約投資110萬元左右，占總投資18%(按初設)。

表1 35kV變電站建設的技術經濟對比

3 采用箱式變電站建站需注意的問題

近年來在變電站建設的過程中采用箱式變電站模式的比較多，結合筆者在實際運用中的經驗，在采用箱式變電站建設方案的同時，有幾點問題需注意：

3.1 整體規劃：箱式變電站作為一種集成式變電站建設的方案，在不同工程項目中的集成方式和集成內容不同，生產廠家承擔的工作量不同，涉及到的服務范圍不同，所以在變電站建設之前，一定要做好全站的規劃設計工作，合理安排全站的設備集成、平面布置及進出線方式。另外，在工程的項目管理上注意采取科學的系統集成項目管理方法，合理安排監理方、施工方、供貨方之間的工程進度，做到協調一致、分工協作。

3.2 防雷問題：箱式變電站的箱體一般為全金屬框架，對內部的電子設備來說，本身就處在一個大的屏蔽體內，加之箱變內進出線處都加裝有避雷器，雷電進入的幾率不大，然而實際應用中，細節處的防雷問題一定要引起注意，如有必要在電纜出線戶外電線桿上加裝避雷器，另外如變壓器的有載調壓信號大部分是電纜直接引入，而這部分較容易構成雷電進入的通道，所以需要在箱變內的相應接口部分添加防雷措施。

3.3 接地問題：箱式變電站內集成的設備較多，各種不同設備要求的接地形式不同，實際運行中，較容易發生計算機的串口燒毀現象，經檢查，系由接地問題造成，后臺計算機的外殼和通訊電纜一定要按照規定可靠接地與屏蔽。

3.4 防銹問題：由于箱式變電站是戶外金屬設備，在雨季或溫差變化劇烈的環境中存在銹蝕的可能，考察箱變的運行方式，外門板是打開次數較多的元件，銹蝕的可能性最大，在產品的設計制造時需考慮采用非金屬材料或者鋁合金材料避免生銹。

4 結束語

文中分析了農網改造過程中變電站建設工廠化、成套化的新途徑，并闡述了箱式變電站在建設應用中的相關問題，最后也說明了箱式變電站在農網改造中的積極因素。

[1]熊作勝.關于35kV箱式變電站的技術改進[J].電氣時代，2001-03-15.